JPH0563085B2

JPH0563085B2 -

Info

Publication number: JPH0563085B2
Application number: JP1233128A
Authority: JP
Inventors: Shigemasu Okada; Shigeo Hashimoto
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1993-09-09
Also published as: JPH0394732A

Description

【発明の詳細な説明】利用産業分野この発明は、医療用核磁気共鳴断層撮影装置等
に用いられる永久磁石を使用した磁界発生装置の
改良に係り、永久磁石に着設する磁極片を、磁性
板容器の多数の柱状からなる小ブロツクを相互に
絶縁して接着一体化して所要形状に組み立て、大
きな空〓内の静磁界強度の均一性を向上させ、か
つ傾斜磁界コイルによる渦電流の低減を図つた
MRI用磁界発生装置に関する。

背景技術医療用核磁気共鳴断層撮影装置（以下MRIと
いう）は、強力な磁界を形成する磁界発生装置の
空〓内に、被検者の一部または全部を挿入して、
対象物の断層イメージを得てその組織の性質まで
描き出すことができる装置である。

上記MRI用の磁界発生装置において、空〓は
被検者の一部または全部が挿入できるだけの広さ
が必要であり、かつ鮮明な断層イメージを得るた
めに、通常、空〓内の撮像視野内には、0.05〜
2.0Tでかつ１×10^-4以下の精度を有する安定した
強力な均一磁界を形成することが要求される。

MRIに用いる磁界発生装置として、第３図に
示す如く、Fe−Ｂ−Ｒ系磁石を用いた一対の永
久磁石構成体１，１の各々を一方端に磁極片２，
２を固着して対向させ、他方端を継鉄３₁，３₂に
て連続し、磁極片２，２間の空〓４内に、静磁界
を発生させる構成が知られている。

磁極片２，２には、空〓４内における磁界分布
の均一度を向上させるために、周辺部に環状突起
５を設けてあり、通常、電磁軟鉄、純鉄等の磁性
材料を削り出した板状のバルク（一体物）から構
成される（特開昭60−88407号公報）。

被検体が入る空〓４の高さを高く確保するた
め、各磁職片２，２の近傍に配置される傾斜磁界
コイル６は、空隙４内の位置情報を得るために、
通常Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向に対応する３組のコイル
群からなるが、図示（第３図）においては簡略し
て記載している。

この傾斜磁界コイル６に、パルス電流を印加す
ることによつて短時間で所望方向に傾斜した磁界
を発生することができる。

従来技術の問題点傾斜磁界コイル６にパルス電流を流すと、磁極
片２は前述した如く板状のバルクから構成される
ため、その電流の立上り、立下がり時に発生する
パルス状の磁界により、磁極片２，２に渦電流が
発生する。

この渦電流は、傾斜磁界コイル６にて形成され
る磁界と反対方向の磁界を形成するため、傾斜磁
界が所定の強度に達するのに多くの時間を要する
ことになり、必然的に高速スキヤン等の新イメー
ジングテクニツクが使用できず診断時間が長くな
る。また、通常においても画像のぼけの原因にな
り、診断を妨げる。

かかる時間を短縮するために、容量の大きな電
源を用いる手段もあるが効率が悪く、装置全体の
コストを高騰させる要因ともなつていた。

上述の問題を解決する手段として、磁極片とし
て軟質磁性薄板を一方向に積層してなる平板状の
積層体を、その積層方向が互いに略90度異なるよ
うに二層に配置一体化した構成のものを用いた磁
界発生装置が提案（特開昭61−203605号）されて
いる。

しかし、渦電流の発生を防ぐためには、積層体
を構成する軟質磁性薄板を十分に薄くする必要が
あり、さらに、実用化するためには2000〜3000枚
の軟質磁性薄板を積層する必要があり、空〓内の
磁界均一度が低下する。

発明の目的この発明は、上記現状に鑑み提案するもので、
加工、製造が容易で、かつ空〓内の磁界均一度を
低下させることなく、渦電流の発生を妨ぐことが
できる磁極片を配置した磁界発生装置の提供を目
的とするものである。

発明の概要この発明は、磁界発生装置において、磁極板容
器上に多数の柱状からなる小ブロツクを相互に絶
縁して接着一体化して所要形状の磁極片に組み立
てることにより、空〓内の磁界均一度を低下させ
ることなく、渦電流防止を可能にし、また加工、
製造が容易で、磁極片全体の機械的強度を確保で
きることを知見し、この発明を完成したものであ
る。

すなわち、この発明は、空〓を形成して対向する一対の永久磁石構成体
を継鉄で磁気的結合し、各永久磁石構成体の空〓
対向面に、周辺部に環状突起を有する磁極片を固
着し、該空〓に磁界を発生させるMRI用磁界発
生装置において、磁性板からなる容器内に、磁性材小片を相互に
〓間を設けて配列し、該小片間の〓間に充填した
充填剤で磁性剤小片を相互に絶縁した状態で一体
化し所要形状となした磁極片を特徴とするMRI
用磁界発生装置である。

発明の構成この発明において、磁気回路は、空〓を形成し
て対向する一対の永久磁石構成体を継鉄で磁気的
結合し、各永久磁石構成体の空〓対向面に磁極片
を固着した構成であれば、いかなる構成であつて
もよく、永久磁石の磁気特性、形状寸法、継鉄の
形状寸法及び所要空〓の大きさ等に応じて、例え
ば、磁極片の構造等を適宜選定することが望まし
い。

かかる磁気回路に用いる磁石構成体の永久磁石
は、フエライト磁石、アルニコ系磁石、希土類コ
バルト系磁石が使用できるが、特に、Ｒとして
NdやPrを中心とする資源的に豊富な軽希土類を
用い、Ｂ、Feを主成分として30MGOe以上の極
めて高いエネルギー積を示す。Fe−Ｂ−Ｒ系永
久磁石を使用することにより、著しく小型化する
ことができる。

この発明において、磁極片は、磁性板で容器を
作り、その中に鉄や軟質磁性材料の角柱状、板状
等の磁性材小片を互いに絶縁された状態で並べて
充填材で固めた構成であれば種々の形状、構成を
採用することができる。

容器は、磁性板で皿状やなべ状に形成した容器
であれば、どのような容器でもよく、例えば、磁
極片の機械的強度を向上させるため、実施例の如
く容器に補強材を配置することができる。

この補強材を含めて磁極面上の所要の直行Ｘ
軸、Ｙ軸に対称な配置並びに細分化が可能であ
る。また、柱状、板状の磁性材小片の長さを予め
所要長さに切断することにより、仕上げ加工を省
略したり加工時の削り代を少なくすることができ
る。

必要に応じて磁性材小片自体をさらに細分化さ
れた柱状、板状の磁性材より組み立てることによ
り、例えば、多数の角柱状磁性材小片にて円弧を
形成する際の〓間部材とすることができる。

充填材には、エポキシ樹脂などの合成樹脂、接
着剤などが適している。

この発明において、磁極片は、磁束を所要空〓
に集中させかつ均一度を向上させるため、空〓側
周辺部に環状突起を設けた構成とし、材質には、
種々の磁性材バルクからなるもの、同心円状にラ
ミネートしたもの、異材質等を複合したもの等を
適宜選定できる。

また、磁界の均一度向上を目的に、中央部に円
形凸状部や断面台形状の突起部を設けたり、磁極
片の所要位置に、磁界の均一度調整を目的に、磁
性材または磁石からなる磁界調整片を着設しても
良い。

さらに、磁界の均一度向上を目的に、予め行つ
た空〓内の磁界分布解析などに基づいて、調整を
要する箇所に配置する磁性材小片高さを予め所要
高さに調整しておくことにより、量産時、組み立
て後の磁界調整片の着設等を省略することができ
る。

図面に基づく発明の開示第１図ａ，ｂと第２図ａ，ｂはこの発明による
磁界発生装置の磁極片の一実施例を示す上面図と
横断面図である。

構成１第１図に示す磁極片１０は、所要高さの側壁を
有する円形容器１１に、高さのみが異なる数種の
鉄製角柱材１３からなる磁性材小片を多数配置し
て一体化し所要形状に形成してある。

詳述すれば、円形容器１１底面には直径方向に
十字に補強材１２を着設してあり、容器１１中心
から補強材１２に素つて碁盤の目の如く高さの低
い角柱材１３を、相互に〓間を設けて配列し、ま
た、円形容器１１の側壁側に環状突起部１５を形
成するため、ここでは３種の高さが異なる角柱材
１３を外周側に順次高くなるよう、さらに、円形
容器１１の側壁と角柱材１３との間を埋めるよう
に小角柱材１４を相互に〓間を設けて配列し、各
小片間の〓間にエポキシ樹脂を充填して、角柱材
１３を相互に絶縁した状態で一体化し、外周側に
環状突起部１５を形成した円形の磁極片１０を構
成してある。

組立て後、第１図ｂに示す如く、環状突起部１
５の内側を所要傾斜面に整形するため、切削ある
いは研摩加工することができる。

構成２第２図に示す磁極片２０は、第１図に示す磁極
片１０と同様の補強材２２を設けた円形容器２１
に、碁盤の目の如く高さの低い角柱材２５を、相
互に〓間を設けて配列するが、容器２１の中心部
には凸状部２４を形成するため、少し高さの高い
角柱材２３を配列してあり、容器２１外周側には
環状突起部２７を形成するため、先の角柱材２
３，２５より大型の高さのみが異なる２種の角柱
材２６を相互に〓間を設けて配列し、さらに環状
突起部２７の角柱材２６をとその内側の角柱材２
５との間を埋めるように小角柱材２８を配置し、
各小片間の〓間にエポキシ樹脂を充填して、角柱
２３，２５，２６を相互に絶縁した状態で一体化
してある。

このように円形容器２１内に配置する磁性材小
片の寸法形状を予め決定して配列する構成によ
り、磁極片組み立て後の切削あるいは研摩加工を
省略できる。

発明の効果この発明によるMRI用磁界発生装置の磁極片
は、容器内に磁性材料小片を相互に〓間を設けて
配列し、該小片間の〓間に充填した充填材で磁性
材小片を相互に絶縁した状態で一体化し所要形状
となすことにより、バルク材で構成した磁極片と
同等以上の機械的強度を発揮し、磁界発生装置の
組み立ても容易である。

また、従来のバルク材で構成した磁極片は、高
周波（ラジオ周波数の100〜数ＫHz）を受けても、
渦電流が発生するが、この発明による磁極片は渦
電流を低減できるため、MRI用に使用される場
合、その傾斜磁場コイルのパルスを高速にするこ
とができる。また、得られるMRI画像にも歪が
無くなり、MRIとしての性能が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂと第２図ａ，ｂはこの発明による
磁界発生装置の磁極片の一実施例を示す上面図と
横断面図である。第３図は従来の磁界発生装置の
縦断説明図である。１……永久磁石構成体、２……磁極片、３₁，
３₂……継鉄、４……空〓、５……環状突起、６
……傾斜磁界コイル、１０，２０……磁極片、１
１，２１……円形容器、１２，２２……補強材、
１３，２３，２５，２６……角柱材、１４，２８
……小角柱材、１５，２７……環状突起部、２４
……凸状部。

Claims

【特許請求の範囲】１空〓を形成して対向する一対の永久磁石構成
体を継鉄で磁気的結合し、各永久磁石構成体の空
〓対向面に、周辺部に環状突起を有する磁極片を
固着し、該空〓に磁界を発生させるMRI用磁界
発生装置において、磁性板からなる容器内に、磁性材小片を相互に
〓間を設けて配列し、該小片間の〓間に充填した
充填剤で磁性材小片を相互に絶縁した状態で一体
化し所要形状となした磁極片を特徴とするMRI
用磁界発生装置。